फोटोव्होल्टेइक प्रणाली

फोटोव्होल्टेइक प्रणाली सामान्यतः स्वतंत्र प्रणाली, ग्रिड-कनेक्ट सिस्टम आणि हायब्रिड सिस्टममध्ये विभागली जातात.सोलर फोटोव्होल्टेईक सिस्टीमचा अर्ज, अर्ज स्केल आणि लोड प्रकारानुसार सहा प्रकारांमध्ये विभागणी करता येते.

प्रणाली परिचय

सोलर फोटोव्होल्टेइक सिस्टीमचे अर्ज, अॅप्लिकेशन स्केल आणि लोड प्रकारानुसार फोटोव्होल्टेइक पॉवर सप्लाय सिस्टीम अधिक तपशीलांमध्ये विभागली पाहिजे.फोटोव्होल्टेइक प्रणाली खालील सहा प्रकारांमध्ये विभागली जाऊ शकतात: लहान सौर ऊर्जा पुरवठा प्रणाली (स्मॉल डीसी);साधी डीसी प्रणाली (साधी डीसी);मोठी सौर ऊर्जा पुरवठा प्रणाली (मोठा डीसी);एसी आणि डीसी वीज पुरवठा प्रणाली (एसी/डीसी);ग्रिड-कनेक्ट सिस्टम (युटिलिटी ग्रिड कनेक्ट);संकरित वीज पुरवठा प्रणाली (हायब्रिड);ग्रिड-कनेक्ट हायब्रिड प्रणाली.प्रत्येक प्रणालीचे कार्य तत्त्व आणि वैशिष्ट्ये खाली वर्णन केल्या आहेत.

वीज पुरवठा प्रणाली

लहान सौर ऊर्जा पुरवठा प्रणालीची वैशिष्ट्ये अशी आहेत की सिस्टममध्ये फक्त एक डीसी लोड आहे आणि लोड पॉवर तुलनेने लहान आहे, संपूर्ण सिस्टमची एक साधी रचना आहे आणि ऑपरेट करणे सोपे आहे.त्याचे मुख्य उपयोग म्हणजे सामान्य घरगुती प्रणाली, विविध नागरी डीसी उत्पादने आणि संबंधित मनोरंजन उपकरणे.उदाहरणार्थ, माझ्या देशाच्या पश्चिमेकडील प्रदेशात, या प्रकारची फोटोव्होल्टेइक प्रणाली मोठ्या प्रमाणावर वापरली गेली आहे आणि लोड डीसी दिवा आहे, ज्याचा वापर वीज नसलेल्या भागात घरगुती प्रकाशाच्या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी केला जातो.

डीसी प्रणाली

या प्रणालीचे वैशिष्ट्य म्हणजे सिस्टममधील लोड डीसी लोड आहे आणि लोडच्या वापराच्या वेळेसाठी कोणतीही विशेष आवश्यकता नाही.भार मुख्यतः दिवसा वापरला जातो, म्हणून सिस्टममध्ये कोणतीही बॅटरी वापरली जात नाही आणि कोणत्याही नियंत्रकाची आवश्यकता नसते.प्रणालीची एक साधी रचना आहे आणि ती थेट वापरली जाऊ शकते.फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल लोडला उर्जा पुरवतो, बॅटरीमधील ऊर्जेची साठवण आणि सोडण्याची प्रक्रिया तसेच कंट्रोलरमधील ऊर्जेची हानी दूर करते आणि ऊर्जा वापर कार्यक्षमता सुधारते.हे सामान्यतः पीव्ही वॉटर पंप सिस्टीम, दिवसा काही तात्पुरते उपकरणे आणि काही पर्यटक सुविधांमध्ये वापरले जाते.आकृती 1 एक साधी DC PV पंप प्रणाली दाखवते.ही प्रणाली विकसनशील देशांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली गेली आहे जेथे पिण्यासाठी शुद्ध नळाचे पाणी नाही आणि चांगले सामाजिक फायदे निर्माण केले आहेत.

मोठ्या प्रमाणात सौर ऊर्जा प्रणाली

वरील दोन फोटोव्होल्टेइक सिस्टीमच्या तुलनेत, मोठ्या प्रमाणात सौर उर्जेवर चालणारी फोटोव्होल्टेईक प्रणाली अजूनही डीसी पॉवर सिस्टमसाठी योग्य आहे, परंतु या प्रकारच्या सौर फोटोव्होल्टेईक प्रणालीमध्ये सामान्यतः मोठ्या प्रमाणात लोड पॉवर असते.लोडला स्थिर वीज पुरवठा सुनिश्चित करण्यासाठी, त्याच्याशी संबंधित सिस्टमचे स्केल देखील मोठे आहे आणि त्यास फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्सच्या मोठ्या अॅरे आणि मोठ्या बॅटरी पॅकसह सुसज्ज करणे आवश्यक आहे.त्याच्या सामान्य अर्ज फॉर्ममध्ये दळणवळण, टेलीमेट्री, मॉनिटरिंग उपकरणे वीज पुरवठा, ग्रामीण भागात केंद्रीकृत वीज पुरवठा, बीकन लाइटहाऊस, स्ट्रीट लाइट इत्यादींचा समावेश आहे. हा फॉर्म माझ्या पश्चिमेला वीज नसलेल्या काही भागात बांधलेल्या काही ग्रामीण फोटोव्होल्टेइक पॉवर स्टेशनमध्ये वापरला जातो. देश, आणि चायना मोबाईल आणि चायना युनिकॉम यांनी पॉवर ग्रिड नसलेल्या दुर्गम भागात बांधलेली कम्युनिकेशन बेस स्टेशन देखील वीज पुरवठ्यासाठी या फोटोव्होल्टेइक प्रणालीचा वापर करतात.जसे की वांजियाझाई, शांक्सी येथील कम्युनिकेशन बेस स्टेशन प्रकल्प.

एसी आणि डीसी वीज पुरवठा प्रणाली

वरील तीन सौर फोटोव्होल्टेइक प्रणालींपेक्षा भिन्न, ही फोटोव्होल्टेइक प्रणाली एकाच वेळी DC आणि AC दोन्ही लोडसाठी उर्जा प्रदान करू शकते आणि प्रणालीच्या संरचनेच्या दृष्टीने वरील तीन प्रणालींपेक्षा जास्त इन्व्हर्टर आहेत, ज्याचा वापर DC पॉवर एसीमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी केला जातो. AC लोड आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी शक्ती.सहसा, अशा प्रणालीचा लोड पॉवर वापर देखील तुलनेने मोठा असतो, म्हणून सिस्टमचे प्रमाण देखील तुलनेने मोठे असते.हे एसी आणि डीसी लोडसह काही कम्युनिकेशन बेस स्टेशनमध्ये आणि AC आणि डीसी लोडसह इतर फोटोव्होल्टेइक पॉवर प्लांटमध्ये वापरले जाते.

ग्रिड-कनेक्ट केलेली प्रणाली

या सोलर फोटोव्होल्टेइक सिस्टीमचे सर्वात मोठे वैशिष्ट्य म्हणजे फोटोव्होल्टेइक अॅरेद्वारे निर्माण होणारा डायरेक्ट करंट अल्टरनेटिंग करंटमध्ये रूपांतरित केला जातो जो ग्रीड-कनेक्टेड इन्व्हर्टरद्वारे मेन ग्रिडच्या गरजा पूर्ण करतो आणि नंतर थेट मेन नेटवर्कशी जोडला जातो.लोडच्या बाहेर, अतिरिक्त शक्ती ग्रीडला परत दिली जाते.पावसाळ्याच्या दिवसात किंवा रात्री, जेव्हा फोटोव्होल्टेइक अॅरे वीज निर्माण करत नाही किंवा निर्माण केलेली वीज लोडची मागणी पूर्ण करू शकत नाही, तेव्हा ती ग्रीडद्वारे चालविली जाते.विद्युत उर्जा थेट पॉवर ग्रिडमध्ये इनपुट केल्यामुळे, बॅटरीचे कॉन्फिगरेशन वगळले जाते आणि बॅटरी संचयित करण्याची आणि सोडण्याची प्रक्रिया जतन केली जाते.तथापि, आउटपुट पॉवर व्होल्टेज, वारंवारता आणि इतर निर्देशकांसाठी ग्रिड पॉवरची आवश्यकता पूर्ण करते याची खात्री करण्यासाठी सिस्टममध्ये एक समर्पित ग्रिड-कनेक्टेड इन्व्हर्टर आवश्यक आहे.इन्व्हर्टर कार्यक्षमतेच्या समस्येमुळे, तरीही काही प्रमाणात उर्जेची हानी होईल.अशा प्रणाल्या अनेकदा युटिलिटी पॉवर आणि सोलर पीव्ही मॉड्यूल्सच्या अॅरेचा वापर स्थानिक AC लोडसाठी उर्जा स्त्रोत म्हणून समांतरपणे करू शकतात.संपूर्ण प्रणालीचा लोड पॉवर टंचाई दर कमी झाला आहे.शिवाय, ग्रीड-कनेक्टेड PV प्रणाली सार्वजनिक पॉवर ग्रिडसाठी पीक रेग्युलेशनमध्ये भूमिका बजावू शकते.ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टीमच्या वैशिष्ट्यांनुसार, सोयिंग इलेक्ट्रिकने अनेक वर्षांपूर्वी सोलर ग्रिड-कनेक्टेड इन्व्हर्टर यशस्वीरित्या विकसित केले आहे, जे विविध फायदे आणि तोट्यांसह विद्युत उर्जेच्या पुनर्वापरासाठी विशेषतः डिझाइन केलेले आहे.मोठी प्रगती झाली आहे, आणि ग्रीड-कनेक्टेड सिस्टमवर तांत्रिक अडचणींची मालिका दूर झाली आहे.

मिश्रित पुरवठा प्रणाली

या सौर फोटोव्होल्टेइक प्रणालीमध्ये वापरल्या जाणार्‍या सौर फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल अॅरे व्यतिरिक्त, बॅकअप उर्जा स्त्रोत म्हणून तेल जनरेटर देखील वापरला जातो.हायब्रीड पॉवर सप्लाय सिस्टीम वापरण्याचा उद्देश विविध वीज निर्मिती तंत्रज्ञानाच्या फायद्यांचा सर्वसमावेशक वापर करणे आणि त्यांच्या संबंधित कमतरता टाळणे हा आहे.उदाहरणार्थ, वर नमूद केलेल्या स्वतंत्र फोटोव्होल्टेइक सिस्टमचे फायदे कमी देखभाल आहेत आणि तोटा म्हणजे ऊर्जा उत्पादन हवामानावर अवलंबून आणि अस्थिर आहे.

डिझेल जनरेटर आणि फोटोव्होल्टेइक अॅरे यांचे मिश्रण वापरणारी हायब्रीड पॉवर सप्लाई सिस्टीम सिंगल-एनर्जी स्टँड-अलोन सिस्टमच्या तुलनेत हवामान-स्वतंत्र ऊर्जा प्रदान करू शकते.

ग्रिड-कनेक्ट मिश्रित पुरवठा प्रणाली

सोलर ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगाच्या विकासासह, ग्रिड-कनेक्टेड हायब्रीड पॉवर सप्लाय सिस्टीम उदयास आली आहे जी सोलर फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल अॅरे, युटिलिटी पॉवर आणि बॅकअप ऑइल जनरेटरचा सर्वसमावेशकपणे वापर करू शकते.या प्रकारची प्रणाली सामान्यत: कंट्रोलर आणि इन्व्हर्टरला एकत्रित करते, संपूर्ण सिस्टमच्या ऑपरेशनवर पूर्णपणे नियंत्रण ठेवण्यासाठी संगणक चिप वापरते, सर्वोत्कृष्ट कार्य स्थिती प्राप्त करण्यासाठी विविध उर्जा स्त्रोतांचा व्यापकपणे वापर करते आणि सिस्टमची लोड पॉवर आणखी सुधारण्यासाठी बॅटरी देखील वापरू शकते. पुरवठा हमी दर, जसे की AES ची SMD इन्व्हर्टर प्रणाली.प्रणाली स्थानिक भारांसाठी पात्र वीज पुरवू शकते आणि ऑनलाइन UPS (अनइंटरप्टिबल पॉवर सप्लाय) म्हणून काम करू शकते.वीज ग्रीडला देखील पुरवली जाऊ शकते किंवा मिळवली जाऊ शकते.सिस्टीमची कार्यपद्धती सामान्यतः व्यावसायिक शक्ती आणि सौर उर्जेच्या समांतरपणे कार्य करते.स्थानिक लोडसाठी, फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्सद्वारे व्युत्पन्न केलेली वीज लोड वापरण्यासाठी पुरेशी असल्यास, ते लोडच्या गरजा पुरवण्यासाठी फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्सद्वारे व्युत्पन्न केलेली शक्ती थेट वापरेल.जर फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्सद्वारे व्युत्पन्न केलेली वीज तात्काळ लोडच्या मागणीपेक्षा जास्त असेल, तर अतिरिक्त वीज ग्रीडमध्ये देखील परत केली जाऊ शकते;फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्सद्वारे व्युत्पन्न केलेली उर्जा अपुरी असल्यास, युटिलिटी पॉवर आपोआप सक्षम होईल आणि युटिलिटी पॉवरचा वापर स्थानिक लोडची मागणी पुरवण्यासाठी केला जाईल.जेव्हा लोडचा वीज वापर एसएमडी इन्व्हर्टरच्या रेट केलेल्या मुख्य क्षमतेच्या 60% पेक्षा कमी असतो, तेव्हा बॅटरी दीर्घकाळ तरंगते स्थितीत असल्याची खात्री करण्यासाठी मेन स्वयंचलितपणे बॅटरी चार्ज करेल;मेन अयशस्वी झाल्यास, म्हणजे, मेन पॉवर फेल्युअर किंवा मेन जर गुणवत्ता मानकानुसार नसेल, तर सिस्टम आपोआप मेन पॉवर डिस्कनेक्ट करेल आणि स्वतंत्र कामकाजाच्या मोडवर स्विच करेल आणि लोडसाठी आवश्यक असलेली एसी पॉवर प्रदान केली जाईल. बॅटरी आणि इन्व्हर्टरद्वारे.एकदा मेन सामान्य स्थितीत परत आल्यावर, म्हणजे, व्होल्टेज आणि वारंवारता वर नमूद केलेल्या सामान्य स्थितीत परत आल्यावर, सिस्टम बॅटरी डिस्कनेक्ट करेल, ग्रिड-कनेक्टेड मोडमध्ये बदलेल आणि मेनमधून वीज पुरवठा करेल.काही ग्रिड-कनेक्ट केलेल्या हायब्रीड पॉवर सप्लाय सिस्टममध्ये, सिस्टम मॉनिटरिंग, कंट्रोल आणि डेटा एक्विझिशन फंक्शन्स कंट्रोल चिपमध्ये समाकलित केले जाऊ शकतात.अशा प्रणालीचे मुख्य घटक कंट्रोलर आणि इन्व्हर्टर आहेत.

ऑफ-ग्रिड फोटोव्होल्टेइक सिस्टम

ऑफ-ग्रिड फोटोव्होल्टेइक पॉवर जनरेशन सिस्टम ही एक नवीन प्रकारची उर्जा स्त्रोत आहे जी फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्समधून वीज निर्माण करते, कंट्रोलरद्वारे बॅटरीचे चार्ज आणि डिस्चार्ज व्यवस्थापित करते आणि इन्व्हर्टरद्वारे डीसी लोड किंवा एसी लोडला विद्युत ऊर्जा प्रदान करते. .हे पठार, बेटे, दुर्गम पर्वतीय भागात आणि कठोर वातावरणासह फील्ड ऑपरेशन्समध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.दळणवळण बेस स्टेशन्स, जाहिरात लाइट बॉक्स, स्ट्रीट लाइट इत्यादींसाठी वीज पुरवठा म्हणून देखील याचा वापर केला जाऊ शकतो. फोटोव्होल्टेइक पॉवर जनरेशन सिस्टम अक्षय्य नैसर्गिक ऊर्जेचा वापर करते, जी वीज टंचाई असलेल्या भागात मागणीतील संघर्ष प्रभावीपणे कमी करते आणि समस्यांचे निराकरण करते. दुर्गम भागात जीवन आणि संवाद.जागतिक पर्यावरणीय वातावरणात सुधारणा करा आणि शाश्वत मानवी विकासाला चालना द्या.

प्रणाली कार्ये

फोटोव्होल्टेइक पॅनेल हे वीजनिर्मिती करणारे घटक आहेत.फोटोव्होल्टेइक कंट्रोलर व्युत्पन्न विद्युत ऊर्जा समायोजित आणि नियंत्रित करतो.एकीकडे, समायोजित ऊर्जा डीसी लोड किंवा एसी लोडवर पाठविली जाते आणि दुसरीकडे, अतिरिक्त ऊर्जा स्टोरेजसाठी बॅटरी पॅकमध्ये पाठविली जाते.जेव्हा व्युत्पन्न केलेली वीज लोडच्या गरजा पूर्ण करू शकत नाही तेव्हा कंट्रोलर बॅटरीची शक्ती लोडवर पाठवतो.बॅटरी पूर्णपणे चार्ज झाल्यानंतर, कंट्रोलरने बॅटरी जास्त चार्ज होऊ नये म्हणून नियंत्रित केली पाहिजे.जेव्हा बॅटरीमध्ये साठवलेली विद्युत उर्जा डिस्चार्ज केली जाते, तेव्हा कंट्रोलरने बॅटरीचे संरक्षण करण्यासाठी बॅटरी जास्त डिस्चार्ज होऊ नये म्हणून नियंत्रित केली पाहिजे.जेव्हा कंट्रोलरचे कार्यप्रदर्शन चांगले नसते, तेव्हा ते बॅटरीच्या सेवा आयुष्यावर मोठ्या प्रमाणात परिणाम करते आणि शेवटी सिस्टमच्या विश्वासार्हतेवर परिणाम करते.बॅटरीचे कार्य म्हणजे ऊर्जा साठवणे जेणेकरुन रात्री किंवा पावसाळ्याच्या दिवसात लोड चालू करता येईल.AC लोडद्वारे वापरण्यासाठी DC पॉवरला AC पॉवरमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी इन्व्हर्टर जबाबदार आहे.